So werden Lager in Compositewerkstoffe richtig integriert

Gewichtsreduzierungen sind derzeit eine große Herausforderung für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Doch das führt zum Materialmix, mit den oft beschriebenen Problemen in puncto prozesssicherer Verbindungstechnik. SKF Black Design zeigt wie man etwa Lagersysteme in CFK & Co. integrieren kann, um die Lage zu entschärfen.

Eine Leistungssteigerung oder Emissionsreduzierung kann den Herstellern in einem wettbewerbsorientierten Markt erhebliche Vorteile bieten. Der Einsatz von Verbundwerkstoffen eröffnet Chancen in all diesen Bereichen. Bei Schnittstellenteilen ist die Gewichtsreduktion durch den Wechsel zu einem Verbundwerkstoff eine Herausforderung, da die Belastungen außerhalb der Ebene liegen. Allerdings müssen Funktionen integriert werden, um Kostenerhöhungen zu vermeiden. Mit zwei zukunftsweisenden Technologien – SKF Black Design und SKF Lagerintegration – trägt SKF dazu bei, diese Ziele zu erreichen.

Hochleistung mit Funktionalität paaren

1. SKF Black Design bietet die Möglichkeit, aus faserverstärkten Werkstoffen hochleistungsfähige Bauteile herzustellen, die außerhalb der Ebene belastet werden. Sobald die Einsatzmöglichkeiten der Verbundwerkstoff-Technologie für ein Schnittstellenteil vollständig geklärt sind, eröffnen sich über die Funktionsintegration eines solchen Lagers ganz neue Möglichkeiten.

2. Die SKF Lagerintegration sorgt für die effiziente Einbettung eines Lagers in ein Verbundwerkstoff teil, indem eine starke Kontaktfläche zum Außenring eines Wälzlagers geschaffen oder ein Gelenklager in ein Verbundwerkstoffgehäuse integriert wird. Diese Verbundwerkstofftechnologien sind in der Lage, ein sehr breites Spektrum von Aufgabenstellungen abzudecken:

• Gewichtsreduktion vorhandener Metallteile durch deren Zusammenführung zu einer Verbundwerkstoffstruktur;
• Integration neuer Funktionen, wie beispielsweise Sensoren;
• Vermeidung von Ermüdungsprobleme bei zyklisch beanspruchten Teilen;
• Korrosionschutz durch ein gegen korrosive Umgebungen unempfindliches Material;
• Minimierung von Geräuschen und Schwingungen durch Steifigkeitserhöhung, Gewichtsverlagerung oder integrierte Dämpfungssysteme.

Beispiel für die gelungene Integration eines Lagers in ein CFK-Design, die mithilfe von SKF Black Design realisiert wurde. (Bild: SKF)

SKF Black Design contra Schwerkraft: Diese Technologie bietet die Möglichkeit, strukturelle Schnittstellenteile aus einem Verbundwerkstoff zu entwerfen und herzustellen. In der Luftfahrtindustrie hat die Verwendung von Verbundwerkstoffen stark zugenommen; allerdings lassen sich mit den herkömmlichen Konstruktionsverfahren nur begrenzte Verbesserungen ihrer strukturellen Performance erzielen. Dies hat die Einsatzmöglichkeiten von Verbundwerkstoff-Lösungen eingeschränkt.